(57)【要約】【課題】  温度検出部に対する誘導加熱の影響を抑え、調理容器の真の温度に基づき誘導加熱手段を精度良く制御することができる誘導加熱調理器を提供する。【解決手段】  ３個の温度検出部１８〜２０の出力は制御装置３５に与えられる。制御装置３５はインバータ回路３６を介して高周波電流を誘導加熱コイル３に供給する。インバータ回路３６の出力側には電流トランス４４が介挿されており、その電流トランス４４の二次側出力電圧はインバータ電流検出部４５を介して制御装置３５に与えられる。制御装置３５は、前記インバータ電流検出部４５から与えられたインバータ電流値に応じて温度検出部１８〜２０の検出温度を補正する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱コイル及び前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路を有する誘導加熱手段と、
前記誘導加熱コイルの上方に設けられ調理容器が載置されるトッププレートと、
前記トッププレートと前記誘導加熱コイルとの間に配置された温度検出部と、
前記インバータ回路の入力電流及び入力電力、前記インバータ回路から前記誘導加熱コイルに供給される電流及び電力のうちの少なくとも一つに基づき前記温度検出部の発熱量を検出する発熱量検出手段と、
前記温度検出部の出力及び前記発熱量検出手段の出力に基づき前記誘導加熱手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
調理容器の温度を設定する温度設定手段を備え、
制御手段は、発熱量検出手段の出力、温度検出部の出力、前記温度設定手段による設定温度に基づき前記誘導加熱手段を制御することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
制御手段は、温度検出部の出力及び発熱量検出手段の出力に基づき調理容器の温度を検出することを特徴とする請求項１または２記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
制御手段は、発熱量検出手段の出力に基づき温度設定手段による設定温度を補正することを特徴とする請求項２記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
温度検出部は、トッププレートと誘導加熱コイルとの間に位置を異ならせて配置された複数の温度検出部から構成され、
制御手段は、発熱量検出手段の出力に基づき複数の温度検出部の検出温度をそれぞれ補正することを特徴とする請求項１または２記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
複数の温度検出部のうちの一つは、誘導加熱コイルの中心部に配置されていることを特徴とする請求項５記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
複数の温度検出部は、誘導加熱コイルの中心部に配置された第１の温度検出部と、誘導加熱コイルの中心部から径方向に離れて配置された第２の温度検出部とから構成され、前記第１及び第２の温度検出部の検出温度が略同じであるときは、調理容器の底面の半径が前記第１の温度検出部と前記第２の温度検出部との間の長さ寸法以上であると判断する容器半径判断手段を有することを特徴とする請求項５記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トッププレートの上に載置される調理容器の温度を検出する温度検出部を備えた誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＨクッキングヒータと呼ばれる誘導加熱調理器は、誘導加熱コイル及び前記誘導加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ装置と、前記誘導加熱コイルの上方に配置され鍋などの調理容器が載置されるトッププレートを備えている。このような誘導加熱調理器では、前記トッププレートの下部に配設された複数の温度検知素子により前記調理容器の温度を検出し、その検出結果に基づいてインバータ装置の駆動を制御するように構成されている。
【０００３】
この場合、調理容器である鍋の実際の温度と温度検知素子の検知温度との差が大きいと、また、複数の温度検出素子の検出温度がばらつくと、インバータ装置による誘導加熱コイルの駆動を精度良く制御することができない。そこで、従来の誘導加熱調理器では、鍋の温度を、効率良く且つ均一に温度検知素子に伝達するための感熱部材をトッププレートと温度検出素子との間に介在させていた。
【特許文献１】特許第３０４４８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記温度検出素子や前記感熱部材は、誘導加熱コイルに流れる電流により発生する磁束によって誘導加熱される。また、温度検出素子の位置によって誘導加熱コイルによる誘導加熱の影響が異なる。このため、温度検出素子の検出温度に大きな誤差が生じるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、温度検出部に対する誘導加熱の影響を抑え、調理容器の真の温度に基づき誘導加熱手段を精度良く制御することができる誘導加熱調理器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の誘導加熱調理器は、誘導加熱コイル及び前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路を有する誘導加熱手段と、前記誘導加熱コイルの上方に設けられ調理容器が載置されるトッププレートと、前記トッププレートと前記誘導加熱コイルとの間に配置された温度検出部と、前記温度検出部の発熱量を検出する発熱量検出手段と、前記温度検出部の出力及び前記発熱量検出手段の出力に基づき前記誘導加熱手段を制御する制御手段とを備えている。前記発熱量検出手段は、前記インバータ回路の入力電流及び入力電力、前記インバータ回路から前記誘導加熱コイルに供給される電流及び電力のうちの少なくとも一つに基づき前記温度検出部の発熱量を検出する。
【０００６】
上記構成においては、誘導加熱コイルを流れる電流により誘導加熱された温度検出部の発熱量が発熱量検出手段によって検出され、検出された発熱量及び温度検出部の出力に基づき誘導加熱手段は制御される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、誘導加熱コイルにより温度検出部が誘導加熱される影響を抑えることができるため、調理容器の真の温度に基づき誘導加熱手段を精度良く制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明をシステムキッチンに組み込まれる誘導加熱調理器に適用した一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は本実施例に係る加熱調理器の全体構成を示すものである。これらの図において、加熱調理器本体１は、調理台２に対して上部から嵌め込まれる上ユニット１ａと、上ユニット１ａの下方部に位置し前記調理台２に対して前方から嵌め込まれる下ユニット１ｂとから構成されている。
【０００９】
上ユニット１ａは、加熱手段としての誘導加熱コイル３，４及びラジエントヒータ５を収容するケース６と、このケース６の上面開口部を塞ぐトッププレート７とを備えて構成されている。前記トッププレート７は外枠７ａに支持された状態で前記ケース６上に配設されている。前記外枠７ａの後部には排気口７ｂが形成されている。
前記トッププレート７の上面の前部には、誘導加熱コイル３，４に対応して誘導加熱部８，９が左右に並んで設けられている。前記トッププレート７の後部中央には、ラジエントヒータ５に対応してヒータ加熱部１０が設けられている。前記加熱部８〜１０には調理容器である鍋Ｐ（図３参照）が載置されるようになっている。トッププレート７の上面には、各加熱部８〜１０の領域を確定する円形状の枠部が印刷されている。
【００１０】
本実施例に係る誘導加熱調理器は、トッププレート７の幅寸法が従来よりも大きい「ワイドトッププレート」タイプと称されるものであり、中華鍋等の大きい鍋が前記加熱部８，９に載置されても当該鍋がトッププレート７からはみ出ないようになっている。
前記トッププレート７のうち各誘導加熱部８，９の前部には、誘導加熱コイル３，４の出力状態を表示するコイル用出力表示部１１，１２が設けられている。また、トッププレート７の前部の中央部には、ラジエントヒータ５の出力状態を表示するヒータ用出力表示部１３が設けられている。
【００１１】
一方、ケース６は誘導加熱コイル３，４、ラジエントヒータ５を収容する薄形矩形箱状の収容部６ａと、その上部左右に張り出すフランジ６ｂとから構成されている。前記収容部６ａは、調理台２に形成された矩形状の開口２ａを通して前記調理台２に嵌め込まれ、前記フランジ６ｂは前記調理台２の上に載置される。
前記誘導加熱コイル３，４、ラジエントヒータ５は、いずれも収容部６ａ内のうち前記誘導加熱部８，９及びヒータ加熱部１０の下方部に配置された支持台１５に載置されている。前記ラジエントヒータ５は、ニクロム線に直流電流を通電することにより発熱するようになっている。誘導加熱コイル３，４は、いずれも間隔を置いて配置された同心円状をなす外部コイル１６及び内部コイル１７から構成されている。
【００１２】
また、トッププレート７の下面のうち前記誘導加熱コイル３，４の上方に位置する部位には、それぞれ３個の温度検出部１８〜２０が配置されている。前記温度検出部１８〜２０のうちの１個の温度検出部１８（第１の温度検出部に相当）は内部コイル１７の中心部に位置し、残りの２個の温度検出部１９，２０（第２の温度検出部に相当）は外部コイル１６と内部コイル１７との間に位置している。
【００１３】
前記温度検出部１８〜２０は、いずれも例えば窒化アルミニウムを主成分としたセラミック製のケースと前記ケース内に収容された温度検知素子（いずれも図示せず）とから構成されている。前記ケースの上面はトッププレート７の下面に当接しており、誘導加熱部８，９に載置される鍋の温度がトッププレート７を介して効率良く伝達されるように構成されている。また、温度検知素子は、前記ケースの内面に密着するように当該ケース内に配置されている。前記温度検知素子の口出し線２４は支持台１５に形成された孔部１５ａを通して当該支持台１５の下方部に引き出され、図示しない配線基板に接続されている。
【００１４】
また、前記収容部６ａ内の後部右側には冷却ファン装置２５が配設されている。前記冷却ファン装置２５には、誘導加熱コイル３，４の下部に配置され前記誘導加熱コイル３，４に風を供給するためのダクト２６が連結されている。
一方、下ユニット１ｂは、ロースタ２８と前記ロースタ２８の前面扉２８ａの右部に設けられた操作パネル２９とを備えて構成されている。前記ロースタ２８は図示しないシーズヒータを熱源とする。前記操作パネル２９には、電源スイッチ３０、前記誘導加熱コイル３，４、ラジエントヒータ５、ロースタ２８のシーズヒータをオン・オフしたり出力を調整したりするための操作部３１、設定状態等を表示する表示部３２が設けられている。
【００１５】
図３は、本実施例に係る誘導加熱調理器の電気的構成のうち一方（左方）の誘導加熱コイル３に関する部分を示す図である。図３において、制御手段たる制御装置３５はマイコンを主体として構成されたものであり、インバータ回路３６を介して高周波電流を誘導加熱コイル３に供給するようになっている。前記インバータ回路３６には、ダイオードブリッジで構成される整流回路３７の直流出力端子が接続されている。また、前記整流回路３７の直流出力端子には、リアクタ３８を介して平滑コンデンサ３９の両端が接続されている。
【００１６】
前記整流回路３７の交流入力端子は商用電源４０に接続されている。前記整流回路３７の交流入力側には電流トランス４１が介挿されており、その電流トランス４１の二次側出力電圧は電流検出部４２を介して前記制御装置３５に与えられるようになっている。また、前記整流回路３７の交流入力端子間の電圧は、電圧検出部４３を介して前記制御装置３５に与えられるようになっている。一方、インバータ回路３６の出力側には電流トランス４４が介挿されている。前記電流トランス４４の二次側出力電圧はインバータ電流検出部４５を介して制御装置３５に与えられる。
【００１７】
そして、前記制御装置３５は、電流検出部４２にて検出された電流値、電圧検出部４３にて検出された電圧値、インバータ電流検出部４５にて検出されたインバータ電流値及び操作部３１からの操作信号並びに温度検出部１８〜２０からの検出信号に基づき表示部３２やインバータ回路３６を制御する。これにより、インバータ回路３６は誘導加熱コイル３に高周波電流を供給する。
【００１８】
このとき、制御装置３５は、前記インバータ電流検出部４５にて検出されたインバータ電流値に基づき温度検出部１８〜２０の発熱量を検出し、温度検出部１８〜２０の発熱量及び温度検出部１８〜２０の検出温度から鍋Ｐの温度を検出する。従って、前記制御装置３５及び前記インバータ電流検出部４５から発熱量検出手段が構成される。また、誘導加熱コイル３（４）、制御装置３５、インバータ回路３６から誘導加熱手段が構成される。
【００１９】
ここで、温度検出部１８〜２０の検出温度と調理容器の温度との関係について説明する。図４は誘導加熱コイル３の中心からの距離と温度検出部１８〜２０の発熱温度との関係を示している。誘導加熱コイル３の中心は、外部コイル１６及び内部コイル１７に流れる電流により発生する磁束が集中するため磁束密度が高くなる。従って、誘導加熱コイル３に流れる電流によって温度検出部１８のケースや温度検知素子が誘導加熱される。一方、外部コイル１６と内部コイル１７との間は外部コイル１６及び内部コイル１７によって発生する磁束が逆向きであるため、磁束が相殺される。このため、外部コイル１６と内部コイル１７との間に配置された温度検出部１９，２０は殆ど誘導加熱されない。従って、図４に示すように、温度検出部１８の発熱温度は、温度検出部１９，２０の発熱温度に比べて大きくなる。誘導加熱コイル４についても同様である。
【００２０】
また、誘導加熱コイル３に供給されるインバータ電流が大きくなるほど温度検出部１８〜２０に流れる誘導電流が増加するため、温度検出部１８の発熱量が増加する。図５は、温度検出部１８の自己発熱温度とインバータ電流検出部４５により検出されたインバータ電流との関係を示している。この図５に示すように、温度検出部１８の発熱温度はインバータ電流に比例する。
【００２１】
そこで、前記制御装置３５は、インバータ電流検出部４５の検出値に基づき温度検出部１８〜２０それぞれの発熱温度を算出し、前記温度検出部１８〜２０の検出温度から発熱量をそれぞれ減じる補正を行うことにより鍋Ｐの温度を検出するようになっている。このような構成により、制御装置３５は、誘導加熱部８，９に載置された鍋Ｐの真の温度を検出することができる。特に、制御装置３５は温度検出部１８〜２０毎にその検出温度を補正するため、鍋Ｐの検出精度が向上する。
【００２２】
また、制御装置３５は、誘導加熱コイル３，４による加熱開始から所定時間経過後における各温度検出部１８〜２０の補正後の検出温度を比較する。そして、前記温度検出部１８〜２０の補正後の検出温度が等しいときは鍋Ｐの底面の半径寸法が温度検出部１８から温度検出部１９（２０）までの距離、換言すると外部コイル１６の内周部の半径寸法よりも大きいと判断する。また、温度検出部１８の補正後の検出温度が温度検出部１９，２０の補正後の検出温度よりも大きいときは鍋Ｐの底面の半径寸法が外部コイル１６の内周部の半径寸法よりも小さいと判断する。
【００２３】
鍋Ｐの底面の半径寸法が外部コイル１６の内周部の半径寸法よりも小さいときは温度検出部１９，２０の上に鍋Ｐの底面が存在しないため、制御装置３５は温度検出部１８の出力のみに基づき誘導加熱コイル３，４を駆動する。また、使用されている鍋Ｐが小型であることから、制御装置３５は誘導加熱コイル３，４の最大出力を制限する。このような構成により、小型の鍋を使用したときでも当該鍋の温度を精度よく検出することができる。また、前記鍋の温度が過度に上昇することを抑制できる。しかも、温度検出部１８〜２０の補正後の検出温度に基づき鍋の大きさを判定する構成により、誤判定を防止できる。
【００２４】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変形が可能である。
温度検出部１８〜２０の発熱温度は、インバータ回路３６から誘導加熱コイル３，４に供給される電流（インバータ電流）の他、インバータ回路３６から誘導加熱コイル３，４に供給される電圧、インバータ回路３６の入力電流や入力電圧に基づき算出することができる。この場合、インバータ回路３６の入力電流は、電流検出部４２の検出電流に対応する。また、インバータ回路３６の入力電力は、電流検出部４２及び電圧検出部４３の検出値に基づき検出することができる。尚、温度検出部１８の発熱温度とインバータ回路３６の入力電流との関係を図６に示す。このように、温度検出部１８の発熱温度とインバータ回路３６の入力電流は比例する。また、図示しないが、インバータ回路３６の入力電圧やインバータ回路３６から誘導加熱コイル３，４への供給電圧と温度検出部１８の発熱温度も、同様に比例する。
【００２５】
更に、操作部３１にて誘導加熱コイル３，４の電力を設定し、その電力設定値に基づき誘導加熱コイル３，４を駆動する構成においては、電力設定値に基づき温度検出部１８〜２０の発熱温度を算出するようにしても良い。即ち、図７に示すように、電力設定値と温度検出部１８の発熱温度は比例する。
また、操作部３１を操作することにより調理容器の温度を設定し、調理容器の温度が設定温度に維持されるように誘導加熱手段を制御する構成においては、温度検出部の発熱量に応じて設定温度を補正するようにしても良い。この場合は、前記操作部が温度設定手段として機能する。即ち、温度検出部が発熱した分だけ設定温度を高くする補正を行う。このような構成により、誘導加熱コイルによる温度検出部の誘導加熱の影響を抑えることができる。
【００２６】
誘導加熱コイルは、内部コイルと外部コイルに分割されていない構成、即ちコイル素線を連続的に巻回することにより構成されたものでも良い。
温度検出部の数は３個に限らず、１個または２個でも良く、４個以上でも良い。１個の温度検出部を設ける場合は、誘導加熱コイルの中心部に配置することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図
【図２】誘導加熱調理器の一部を縦断して示す正面図
【図３】誘導加熱調理器のうちの一の誘導加熱コイルに関する部分の電気的構成を示すブロック図
【図４】誘導加熱コイルの中心からの距離と温度検出部の発熱量の関係を示す図
【図５】温度検出部の発熱温度とインバータ電流との関係を示す図
【図６】本発明の変形例を説明するためのものであり、温度検出部の発熱温度とインバータ回路の入力電流との関係を示す図
【図７】本発明の別の変形例を説明するためのものであり、温度検出部の発熱温度と電力設定値との関係を示す図
【符号の説明】
【００２８】
図面中、１は加熱調理器本体、３，４は誘導加熱コイル、７はトッププレート、１８は温度検出部（第１の温度検出部）、１９，２０は温度検出部（第２の温度検出部）、３５は制御装置（制御手段、発熱量検出手段、誘導加熱手段）、３６はインバータ回路、４５はインバータ電流検出部（発熱量検出手段）、Ｐは鍋（調理容器）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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